AutomationX冗余系統原理及應用

摘要：automationX冗余系統的原理是用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態，對“服務器仲裁”的變量和事件分別解釋，以及在實際應用中的組態和遇到問題時相應的處理方法。文章講述了AutomationX系統的概況及就用情況。

關鍵詞：主服務器；從服務器；仲裁變量；類（Class）；網絡組態

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0030-02

1 AutomationX系統概況

AutomationX是一種革新的控制系統，在提供更高的效率和優化的應用方面大大的超越了傳統的DCS，PLC和SCADA等系統標準。automationX基于面向對象的設計，成為過程自動化設計，應用，操作和維護等方面強有力等工具。標準的，可重復的目標結構以及高可視性用戶圖形界面（GUI）是集成在所有的面向對象的系統中的，讓效能的提升成為可能。

AutomationX基于開放性系統標準上的（open system standards），相對于硬件是獨立的。Client-server設計同樣適用于Windows NT和Linux。（實際使用中在Win2000和WinXP中穩定的運行）。盡管硬件的設計是根據操作系統而定的，automationX很有特色的是基于普通個人計算機（PC Based）。因此和傳統的工業機相比有經濟上的好處和計算機技術的飛速發展上的獲益。AutomationX 完全的現場總線兼容性，可以在幾乎所有的適用標準局域網和廣域網網絡連接的用戶裝置上顯示。

2 AutomationX冗余系統原理

automationX完全支持冗余服務器運作。當運行在冗余狀態的時候，實際上在整個control network控制網絡上同時運行著兩個服務器。其中一個作為“Main”主服務器，另一個就是“Standby”從服務器。

automationX用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態。

圖1顯示了一個AutomationX服務器的不同狀態。

服務器所有狀態的變化都是由仲裁事件引起（Arbitration Event），列表1列出了所有可能的事件。而仲裁事件是由仲裁變量運算得到的結果產生。仲裁事件位于主服務器和從服務器中。

圖1 服務器仲裁

通過這些變量，服務器之間可以連續性的交換準確的狀態信息。

3 常見問題

3.1 如何確定冗余系統的當前狀態

通常在automationX服務器窗口可以找到冗余系統的數據類（class）來確定冗余系統的狀態。如圖2。

圖2 冗余系統類 圖3 冗余系統類的

（Class） 操作員界面

冗余類的主畫面顯示了冗余服務器的各個狀態，如主服務器，從服務器，獨立的或是出錯了。TCP/IP和現場總線鏈結的狀態，以及各個時間參數，如圖3。

3.2 AutomationX服務器畫面上沒有冗余狀態的顯示時的處理方法

首先確定在計算機中有axserver_arb.symbol這個類，然后在“項目”目錄下新建一個程序axsystem，將“axserver_arb”類的一個實例放在程序里。在程序保存并安裝后，冗余系統類就會顯示在AutomationX服務器畫面上了。

3.3 主、從服務器是如何被組態的

系統組態為主服務器或從服務器是通過啟動時的命令行參數實現。

如：C：＼AutomationX>bin＼flash –server Computer2

意思是將該計算機作為主服務器運行，并將Computer2作為冗余的從服務器。同理當Computer2啟動時就將運行以下命令：

C：＼AutomationX>bin＼flash –standby Computer1

3.4 冗余系統可以使用哪些網絡連接

冗余只需要TCP/IP網絡連接即可。可以將兩臺計算機接到現有的局域網（LAN）中，或者用專門的網卡連接，更加可靠。M&R AutomationX Multi I/O（MIO）ISA通訊板卡就是專門設計的通訊卡。當然，任何一個現場總線鏈結也可用于冗余系統。AutomationX通常用Profibus DP通訊協議。

3.5 如何將AutomationX系統定義一個專門的TCP/IP網絡連接

網絡通訊阻塞會然TCP/IP網絡變慢和不穩定，一臺計算機上配2張網卡可以令人滿意，一張用于本地網絡并提供狀態信息給操作員、工程師或是管理者，另一張運行主服務器和從服務器之間的冗余操作。

網卡設置方法如下，第二塊網卡首先被分配自身的IP地址。然后將冗余IP地址組態文件修改為使用該地址。當automationX軟件啟動時會檢查在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的“no_process.local_ip_name1”和“no_process.remote_ip_name2”文件，這兩個文件中定義了本地和遠程AutomationX服務器的地址。如果這兩個文件不存在，automationX將自動創建這兩個文件，并將根據計算機名字解析出來的IP地址寫入。

圖4 AutomationX＼cache＼rdip 目錄

注意：一旦本地和遠程IP文件被創建，是不會被automationX軟件本身修改的。如果這兩個定義IP的文件不正確，冗余系統將不能正常運行。

3.6 冗余系統中，一臺計算機已經正常啟動成為主服務器，另外一臺啟動后卻不能工作在冗余狀態

出現這種情況的原因有以下兩種：

（1）在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的IP文件中本地和遠程IP地址定義不對，如果只有一張網卡，那么將“rdip”目錄刪掉并重啟系統。不然就手動修改IP文件中的IP地址。AutomationX服務器必需分配靜態IP地址。動態IP地址可能會在關機過后造成冗余

出錯。

（2）如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠發送所有需要的信息。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

3.7 在保存程序時，從服務器試圖獲得控制的原因

如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠更新所有需要的文件。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

參考文獻

[1] AutomationX System Manual.

[2] AutomationX Software for Industrial Atuomation.

作者簡介：蔡越（1977—），男，江蘇鎮江人，金東紙業（江蘇）股份有限公司工程師，研究方向：自動化DCS系統工程新增和改造項目編程調試等軟硬件

搭建。

摘要：automationX冗余系統的原理是用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態，對“服務器仲裁”的變量和事件分別解釋，以及在實際應用中的組態和遇到問題時相應的處理方法。文章講述了AutomationX系統的概況及就用情況。

關鍵詞：主服務器；從服務器；仲裁變量；類（Class）；網絡組態

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0030-02

1 AutomationX系統概況

AutomationX是一種革新的控制系統，在提供更高的效率和優化的應用方面大大的超越了傳統的DCS，PLC和SCADA等系統標準。automationX基于面向對象的設計，成為過程自動化設計，應用，操作和維護等方面強有力等工具。標準的，可重復的目標結構以及高可視性用戶圖形界面（GUI）是集成在所有的面向對象的系統中的，讓效能的提升成為可能。

AutomationX基于開放性系統標準上的（open system standards），相對于硬件是獨立的。Client-server設計同樣適用于Windows NT和Linux。（實際使用中在Win2000和WinXP中穩定的運行）。盡管硬件的設計是根據操作系統而定的，automationX很有特色的是基于普通個人計算機（PC Based）。因此和傳統的工業機相比有經濟上的好處和計算機技術的飛速發展上的獲益。AutomationX 完全的現場總線兼容性，可以在幾乎所有的適用標準局域網和廣域網網絡連接的用戶裝置上顯示。

2 AutomationX冗余系統原理

automationX完全支持冗余服務器運作。當運行在冗余狀態的時候，實際上在整個control network控制網絡上同時運行著兩個服務器。其中一個作為“Main”主服務器，另一個就是“Standby”從服務器。

automationX用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態。

圖1顯示了一個AutomationX服務器的不同狀態。

服務器所有狀態的變化都是由仲裁事件引起（Arbitration Event），列表1列出了所有可能的事件。而仲裁事件是由仲裁變量運算得到的結果產生。仲裁事件位于主服務器和從服務器中。

圖1 服務器仲裁

通過這些變量，服務器之間可以連續性的交換準確的狀態信息。

3 常見問題

3.1 如何確定冗余系統的當前狀態

通常在automationX服務器窗口可以找到冗余系統的數據類（class）來確定冗余系統的狀態。如圖2。

圖2 冗余系統類 圖3 冗余系統類的

（Class） 操作員界面

冗余類的主畫面顯示了冗余服務器的各個狀態，如主服務器，從服務器，獨立的或是出錯了。TCP/IP和現場總線鏈結的狀態，以及各個時間參數，如圖3。

3.2 AutomationX服務器畫面上沒有冗余狀態的顯示時的處理方法

首先確定在計算機中有axserver_arb.symbol這個類，然后在“項目”目錄下新建一個程序axsystem，將“axserver_arb”類的一個實例放在程序里。在程序保存并安裝后，冗余系統類就會顯示在AutomationX服務器畫面上了。

3.3 主、從服務器是如何被組態的

系統組態為主服務器或從服務器是通過啟動時的命令行參數實現。

如：C：＼AutomationX>bin＼flash –server Computer2

意思是將該計算機作為主服務器運行，并將Computer2作為冗余的從服務器。同理當Computer2啟動時就將運行以下命令：

C：＼AutomationX>bin＼flash –standby Computer1

3.4 冗余系統可以使用哪些網絡連接

冗余只需要TCP/IP網絡連接即可。可以將兩臺計算機接到現有的局域網（LAN）中，或者用專門的網卡連接，更加可靠。M&R AutomationX Multi I/O（MIO）ISA通訊板卡就是專門設計的通訊卡。當然，任何一個現場總線鏈結也可用于冗余系統。AutomationX通常用Profibus DP通訊協議。

3.5 如何將AutomationX系統定義一個專門的TCP/IP網絡連接

網絡通訊阻塞會然TCP/IP網絡變慢和不穩定，一臺計算機上配2張網卡可以令人滿意，一張用于本地網絡并提供狀態信息給操作員、工程師或是管理者，另一張運行主服務器和從服務器之間的冗余操作。

網卡設置方法如下，第二塊網卡首先被分配自身的IP地址。然后將冗余IP地址組態文件修改為使用該地址。當automationX軟件啟動時會檢查在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的“no_process.local_ip_name1”和“no_process.remote_ip_name2”文件，這兩個文件中定義了本地和遠程AutomationX服務器的地址。如果這兩個文件不存在，automationX將自動創建這兩個文件，并將根據計算機名字解析出來的IP地址寫入。

圖4 AutomationX＼cache＼rdip 目錄

注意：一旦本地和遠程IP文件被創建，是不會被automationX軟件本身修改的。如果這兩個定義IP的文件不正確，冗余系統將不能正常運行。

3.6 冗余系統中，一臺計算機已經正常啟動成為主服務器，另外一臺啟動后卻不能工作在冗余狀態

出現這種情況的原因有以下兩種：

（1）在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的IP文件中本地和遠程IP地址定義不對，如果只有一張網卡，那么將“rdip”目錄刪掉并重啟系統。不然就手動修改IP文件中的IP地址。AutomationX服務器必需分配靜態IP地址。動態IP地址可能會在關機過后造成冗余

出錯。

（2）如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠發送所有需要的信息。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

3.7 在保存程序時，從服務器試圖獲得控制的原因

如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠更新所有需要的文件。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

參考文獻

[1] AutomationX System Manual.

[2] AutomationX Software for Industrial Atuomation.

作者簡介：蔡越（1977—），男，江蘇鎮江人，金東紙業（江蘇）股份有限公司工程師，研究方向：自動化DCS系統工程新增和改造項目編程調試等軟硬件

搭建。

摘要：automationX冗余系統的原理是用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態，對“服務器仲裁”的變量和事件分別解釋，以及在實際應用中的組態和遇到問題時相應的處理方法。文章講述了AutomationX系統的概況及就用情況。

關鍵詞：主服務器；從服務器；仲裁變量；類（Class）；網絡組態

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0030-02

1 AutomationX系統概況

AutomationX是一種革新的控制系統，在提供更高的效率和優化的應用方面大大的超越了傳統的DCS，PLC和SCADA等系統標準。automationX基于面向對象的設計，成為過程自動化設計，應用，操作和維護等方面強有力等工具。標準的，可重復的目標結構以及高可視性用戶圖形界面（GUI）是集成在所有的面向對象的系統中的，讓效能的提升成為可能。

AutomationX基于開放性系統標準上的（open system standards），相對于硬件是獨立的。Client-server設計同樣適用于Windows NT和Linux。（實際使用中在Win2000和WinXP中穩定的運行）。盡管硬件的設計是根據操作系統而定的，automationX很有特色的是基于普通個人計算機（PC Based）。因此和傳統的工業機相比有經濟上的好處和計算機技術的飛速發展上的獲益。AutomationX 完全的現場總線兼容性，可以在幾乎所有的適用標準局域網和廣域網網絡連接的用戶裝置上顯示。

2 AutomationX冗余系統原理

automationX完全支持冗余服務器運作。當運行在冗余狀態的時候，實際上在整個control network控制網絡上同時運行著兩個服務器。其中一個作為“Main”主服務器，另一個就是“Standby”從服務器。

automationX用一種稱作“服務器仲裁”的方法決定控制服務器的狀態。

圖1顯示了一個AutomationX服務器的不同狀態。

服務器所有狀態的變化都是由仲裁事件引起（Arbitration Event），列表1列出了所有可能的事件。而仲裁事件是由仲裁變量運算得到的結果產生。仲裁事件位于主服務器和從服務器中。

圖1 服務器仲裁

通過這些變量，服務器之間可以連續性的交換準確的狀態信息。

3 常見問題

3.1 如何確定冗余系統的當前狀態

通常在automationX服務器窗口可以找到冗余系統的數據類（class）來確定冗余系統的狀態。如圖2。

圖2 冗余系統類 圖3 冗余系統類的

（Class） 操作員界面

冗余類的主畫面顯示了冗余服務器的各個狀態，如主服務器，從服務器，獨立的或是出錯了。TCP/IP和現場總線鏈結的狀態，以及各個時間參數，如圖3。

3.2 AutomationX服務器畫面上沒有冗余狀態的顯示時的處理方法

首先確定在計算機中有axserver_arb.symbol這個類，然后在“項目”目錄下新建一個程序axsystem，將“axserver_arb”類的一個實例放在程序里。在程序保存并安裝后，冗余系統類就會顯示在AutomationX服務器畫面上了。

3.3 主、從服務器是如何被組態的

系統組態為主服務器或從服務器是通過啟動時的命令行參數實現。

如：C：＼AutomationX>bin＼flash –server Computer2

意思是將該計算機作為主服務器運行，并將Computer2作為冗余的從服務器。同理當Computer2啟動時就將運行以下命令：

C：＼AutomationX>bin＼flash –standby Computer1

3.4 冗余系統可以使用哪些網絡連接

冗余只需要TCP/IP網絡連接即可。可以將兩臺計算機接到現有的局域網（LAN）中，或者用專門的網卡連接，更加可靠。M&R AutomationX Multi I/O（MIO）ISA通訊板卡就是專門設計的通訊卡。當然，任何一個現場總線鏈結也可用于冗余系統。AutomationX通常用Profibus DP通訊協議。

3.5 如何將AutomationX系統定義一個專門的TCP/IP網絡連接

網絡通訊阻塞會然TCP/IP網絡變慢和不穩定，一臺計算機上配2張網卡可以令人滿意，一張用于本地網絡并提供狀態信息給操作員、工程師或是管理者，另一張運行主服務器和從服務器之間的冗余操作。

網卡設置方法如下，第二塊網卡首先被分配自身的IP地址。然后將冗余IP地址組態文件修改為使用該地址。當automationX軟件啟動時會檢查在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的“no_process.local_ip_name1”和“no_process.remote_ip_name2”文件，這兩個文件中定義了本地和遠程AutomationX服務器的地址。如果這兩個文件不存在，automationX將自動創建這兩個文件，并將根據計算機名字解析出來的IP地址寫入。

圖4 AutomationX＼cache＼rdip 目錄

注意：一旦本地和遠程IP文件被創建，是不會被automationX軟件本身修改的。如果這兩個定義IP的文件不正確，冗余系統將不能正常運行。

3.6 冗余系統中，一臺計算機已經正常啟動成為主服務器，另外一臺啟動后卻不能工作在冗余狀態

出現這種情況的原因有以下兩種：

（1）在“AutomationX＼cache＼rdip”目錄下的IP文件中本地和遠程IP地址定義不對，如果只有一張網卡，那么將“rdip”目錄刪掉并重啟系統。不然就手動修改IP文件中的IP地址。AutomationX服務器必需分配靜態IP地址。動態IP地址可能會在關機過后造成冗余

出錯。

（2）如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠發送所有需要的信息。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

3.7 在保存程序時，從服務器試圖獲得控制的原因

如果系統只用了TCP/IP作冗余，冗余服務器可能在默認的接受時間內沒能夠更新所有需要的文件。增加接受時間參數，從默認的5秒改為15或20秒。

參考文獻

[1] AutomationX System Manual.

[2] AutomationX Software for Industrial Atuomation.

作者簡介：蔡越（1977—），男，江蘇鎮江人，金東紙業（江蘇）股份有限公司工程師，研究方向：自動化DCS系統工程新增和改造項目編程調試等軟硬件

搭建。